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原电池是利用两个电极的电势不同,产生电势差,从而使电子流动产生电流,是一种将化学能转化成电能的装置。由于各种型号的原电池氧化还原反应的可逆性很差,放完电后,不能重复使用,故又称为一次电池。
原电池反应属于放热的反应,一般是氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
但是,需要注意,非氧化还原反应一样可以设计成原电池。从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经外接导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
原电池原理在生活中的应用
1、用于金属的防护
使被保护的金属制品(如海轮船壳)作原电池正极(阴极)而得到保护,镶嵌在金属制品表面的较活泼金属(如锌块)作原电池的负极(阳极)被腐蚀,即牺牲阳极的阴极保护法。
2、使变黑的银质器皿复原